TWI224702B - Liquid crystal display - Google Patents

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TWI224702B
TWI224702B TW089114658A TW89114658A TWI224702B TW I224702 B TWI224702 B TW I224702B TW 089114658 A TW089114658 A TW 089114658A TW 89114658 A TW89114658 A TW 89114658A TW I224702 B TWI224702 B TW I224702B
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TW
Taiwan
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light
supply unit
guide plate
light guide
light supply
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Application number
TW089114658A
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English (en)
Inventor
Chun-Hyun Cho
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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Description

W4702
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明背景 發明領域 本發明有關一種液晶顯示器（LCD)，尤其有關一種下 述的液晶顯示器，其中至少兩個或更多個光導板呈平行配 置、且一個燈單元配置於光導板一側上或光導板之間，因 此加強大螢幕尺寸LCD的照度，使得此LCD具有均勻照度 並達成小型尺寸及較輕的LCD。 相關技藝之描沭 LCD—般係為最常用的平板顯示器類型，尤其，lcd 由於小尺寸、輕重量及較低功率消耗而取代習知的陰極射 線管（CRT)。 為了在LCD板上顯示影像，LCD需要一個稱為背光總 成之光源。 $光總成包含：一個燈單元，用以產生光束、一個漫 射層，配置於LCD板下方以漫射從燈單元產生之光束、一 個光導板，具有楔形或平坦形以將燈單元產生的光束導入 光導板的全體表面、一個反射板，配置於光導板下方以將 光導板所洩漏光線導向LCD板、以及稱為模架之一個接收 容器，該接收容器係收納燈單元、漫射層、光導板及反射 板。 近來已發展出桌上型電腦及筆記型電腦用之14吋對角 尺寸或更大的LCD板，且幾乎已在所有產業中普遍作為顯 示器之用。 LCD技術的發展雖針對大尺寸螢幕，lcd板的厚度並 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公蓳） 4 J 一 --------^— 先閱讀，背面之注意事項再填寫本頁) 1224702 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2 ) 未大幅增加。但背光總成的尺寸與厚度係與螢幕尺寸增加 成正比大幅增加，這也是增大光導板尺寸之因素。 為了防止LCD技術對大尺寸螢幕演進造成之難以避免 的LCD尺寸與厚度增加，自然地增大光導板的入射面厚度 ，因此亦增加光導板之總面積及重量，導致LCD的整體尺 寸與厚度增加，而不符合LCD追求超薄及輕重量之趨勢。 發明概論 本發明可使LCD具有大螢幕尺寸、超薄厚度及輕重量 為了如實施方式及廣泛說明般地達成根據本發明目的 之以上及其他優點，液晶顯示器包含：一個光供應單元組 ，具有平行排列之至少兩個光導板及耦合至該光導板一側 之至少一個燈單元；一光控制元件安裝在該光供應單元組 之一上表面上，以均勻地控制光導板與該燈單元之間的照 度；一反射板配置於光供應單元組之一後表面上且具有與 該光供應單元組的後表面相對應的形狀；一個背光總成係 包括個接收容器，以收納該光供應單元組、該光控制元 件及該反射板；及一顯示單元，安裝在該光控制元件上並 由該接收容器所固定。 根據本發明另一型態，為了達成目的及優點，提供一 種液晶顯示器，包含：一個光供應單元組，具有平行排列 之至少兩個平坦的光導板及耦合至該平坦的光導板一側之 至v個燈單元，一光控制元件安裝在該光供應單元組之 一上表面上，以均勻地控制該平坦的光導板與該燈單元之 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格⑵〇 χ 297公爱）
ι!Ίί ΜΨ * A (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —訂---------. 1224702 Α7 Β7 五、發明說明（3 ) 間的照度；一反射板配置於該光供應單元組之一後表面上 且具有與該光供應單元組的後表面相對應的形狀；一個背 光總成係包括一個接收容器，以收納該光供應單元組、該 光控制元件及該反射板；及一顯示單元，安裝在該光控制 元件上並由該接收容器所固定。 根據本發明另一型態，為了達成目的及優點，提供一 種液晶顯示器，包含：一個光供應單元組，具有一個平坦 型光導板、一個耦合至該平坦型光導板之楔型光導板及耦 合至该平坦型光導板或該楔型光導板的一側之至少一個燈 單元，其中该平坦型光導板及該楔型光導板呈平行排列； 光控制元件安裝在該光供應單元組之一上表面上，以均 勻地控制該光導板與該燈單元之間的照度；一反射板配置 於该光供應單元組之一後表面上且具有與該光供應單元組 的後表面相對應的形狀；一個背光總成係包括一個接收容 器，以收納該光供應單元組、該光控制元件及該反射板； 及顯不單元，安裝在該光控制元件上並由該接收容器所 固定。 圖式簡單說明 參圖式以詳細描述較佳實施例，以更暸解本發明上 述目的及其他優點，其中： 第1圖為根據本發明的一項較佳實施例之液晶顯示器 之分解立體圖； 第2圖為第1圖中容器之平面圖； 第3圖為根據本發明一較佳實施例之光供應單元的立 本紙張尺度適用τ關家標準（CNS)A4規格（21() χ挪公爱）------ -6 - -!.-----f (t先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4) 體圖； 第5圖為圖示顯示單元固 合關係之分解立體圖； 疋蓋與液晶顯示板之間的耦 第6圖為第1圖的元件組裝之後沿線6_6，之剖視圖； 第7圖為根據本發明另一實施例之光供應單元組之示 第8圖及第9圖為根據本發明另一實施例之光供 組的示意圖。 較佳實施例的詳細描述 現詳細參照本發明較佳實施例，其範例顯示於圖中。 下文參照圖式更詳細描述根據本發明之一種液晶顯示 第1圖為根據本發明一較佳實施例之液晶顯示器的分 解立體圖。 參照第1圖，液晶顯示器801整體包含一顯示單元1〇〇 、一背光總成600及一底座700。 顯示單元100包含一液晶顯示（LCD)板1〇、一帶載體 構裝20、及具有一驅動訊號產生元件（未圖示）之一個印刷 電路板（PCB)30。 LCD板10包括一TFT基材2、一濾色基材4、及介於TFT 基材2與濾色基材4之間的一液晶層。 A7
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五、發明說明（6 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -模架300(作為一接收容器）、光學層4〇〇及一顯示單元固 定蓋500。 參照第1至第3圖，光供應單元組2〇〇包括多數之光供 應單元15〇，光供應單元15〇各具有一光導板ιι〇及一燈單 元 130。 光導板110俯視時呈長方形且為楔型，其中從一邊緣 前往相對的另-邊緣減少厚度。域，與具有較厚光導板 之一邊緣相對應之一個側壁112係提供一入射面的作用。 作為光入射面且與側壁垂直之側壁的一個上緣係具有一個 階狀部114，光導板11〇亦具有朝向彼此之侧壁116及118， 各側壁116及118具有一個從表面突起選定高度之防搖突部 119，突部119較佳具有長方狀平行六面體形狀，突部ιΐ9 李馬合至接收容器300以防止光導板11〇不必要地搖擺。 在光導板110下方，係由絲網方法形成一反射層（或一 反射點），以增加照度。 燈單元130包括一個具有半圓柱形燈蓋132及一個安裝 在燈蓋132内之燈134。燈蓋134以多種膠接方式固定至側 壁112作為光入射面。 上述貝施例雖顯示及描述一個僅具單燈之光供應單元 ’光供應單元1 5 0可具有至少兩個燈。 第1圖顯示光供應單元組2〇〇，其中四個光供應單元彼 此耦合，如第1圖所示，光供應單元組2〇〇之各光供應單元 15 0的其他邊緣係安裝在相鄰光供應單元之光入射面112的 階狀部114上且相耦合。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 〆 · --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1224702 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（7 ) 與上述光供應單元組2〇〇之製法不同，亦可由射出成 型，製造光供應單元組2〇〇。當採用射出成型以形成光供 應單兀組200日才，目為後表面並不平坦故不適用絲網法在 光導板110後表面上形成反射層。所以，當施用射出成型 時，射出成型所用的模具之一底表面受腐钱而具有一粗糖 表面作為反射層。下文中，燈單元13〇麵合至製成的光供 應單元組200。 對於该總成，一反射板21〇收納在接收容器3〇〇中，然 後光供應單元組200在接收容器3〇〇内收納在反射板上。 如第1圖及第2圖所示，接收容器3〇〇為長方狀平行六 面體，其中一上表面開啟且具有一個用於收納光供應單元 組200之空間。 在光供應單元組200與接收容器3〇〇組裝之後，光供廡 單元組200之一個上表面應平置，因此，接收容器3〇〇的一 底表面220具有鋸齒結構，使其與光供應單元組2〇〇之後表 面適當地耦合。 上述實施例中，光供應單元組2〇〇由四個光供應單元 150所構成。為此，接收容器3〇〇的後表面具有鋸齒。 同時，如第1及第2圖所示，接收容器300在與光供應 單兀組200之防搖突部1丨9相對應之一個位置處具有一個突 部固定槽235，在光供應單元組2〇〇與接收容器3〇〇組裝之 期間’突部固定槽235與防搖突部119相耦合。 當上述構造的LCD操作時，光供應單元組2〇〇的燈單 元134大量熱量’為防止因發熱而降低燈134的效率，如第 '一 · --------^---------^9 (請先閱«.背面之注意事項再填寫本頁)
1224702 A7 ---— B7 ___ 五、發明說明（8 ) 2圖所示，接收容器300具有至少一個熱幅射孔24〇。 接收容器300亦包括一底部上之多數開口 25〇，各開口 具有長方板狀，接收容器300因具有開口 25〇而變輕。 在耦合至接收容器300之光供應單元組2〇〇上，安裝至 少一個、較佳三個漫射層400。 硬射層400應固定至接收容器3〇〇 ’故雖然在光供應單 元組300耦合至接收容器300的狀態中，接收容器3〇〇搖擺 、或硬射層400受熱而膨漲，漫射層4〇〇仍可承受搖擺或熱 膨漲。 因此，用以固定漫射層400之轂260係形成於接收容器 300的四角上，本文轂260需有大於漫射層4〇〇總厚度之高 度。 譬如，當具有三個漫射層400時，漫射層400歸類成如 弟4b圖之一第一漫射層410，及如第4a圖之一第二漫射層 420 ° 第一漫射層410係為與光供應單元組200上表面相接觸 之一層，第二漫射層420係為三漫射層400中之其餘兩層且 安裝在第一漫射層410的上表面上。 參照第4b圖，第一漫射層410包含一個形成於光供應 單元150與光供應單元150之間的邊界上之反射構件414， 以防止邊界上具有不均勾的照度，因此引發散射性反射。 以絲網法形成反射構件414。 第4a圖所示的第二漫射層420再度漫射由第一漫射層 410不規則反射之光束，因此增加照度之均勾性。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .1-----f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 11 1224702 A7 B7__ 五、發明說明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第一及第二漫射層410及420各包含突部418及428，突 部41 8及428在四角具有一個耦合孔41 8a及428a，耦合孔 418a及428a***在接收容器300四角形成之轂260中，此處 ，耦合孔41 8a及428a具有顧及漫射層400因熱而膨漲之特 定結構。 詳述之，在影像正常顯示之狀態中，一個參考耦合孔 係配置於漫射層400的左上角且具有可***接收容器300的 轂260中之直徑。 並且，在影像正常顯示之狀態中，一個配置於左下角 之耦合孔具有橢圓形，其中水平直徑大於垂直直徑。橢圓 形的耦合孔使得：當漫射層400因熱而膨漲時，漫射層400 僅沿水平方向膨漲。 配置於漫射層的右上與下部上之其餘兩個耦合孔具有 可與相對應的轂直徑相比較之某些公差。 當上述構造的漫射層400係耦合至已與光供應單元組 200相耦合的接收容器300之轂260時，漫射層400幾乎不會 沿左與右向搖擺且可容易地從轂260取出。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此，為了防止取出漫射層400及光供應單元組200並 固定顯示單元100，一個顯示單元固定蓋500覆蓋在接收容 器300上。 如第5圖所示，顯示單元固定蓋500係為一個長方形架 且耦合至接收容器300，此處，接收容器300具有侧壁外上 部上之一個階狀部290，使得單元固定蓋500剛性耦合至接 收容器300。 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 TT'----51~_ 五、發明說明（10) ”、、頁不單7L固定蓋500具有一個推件52〇，推件52〇在一 内下部上推動該防搖突部119，使得麵合至接收容器遍之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 先供應2組200的光導板110並未對於外側偏離。 一 ”、、員不單兀固定蓋500具有一個導件53〇以在組裝顯示單 二〇〇朗於一適當位置處引導顯示單元1〇〇，Α包括顯示 =一 口疋蓋500之二個角的上緣處部份地形成導件530，提 七、不具有導件530之顯示單元固定蓋5〇〇的兩邊緣部而使 _°Β3〇弓曲。易言之，該等兩邊緣部可使PCB30易彎往顯 示單元固定蓋500的後面。 此處而使已彎曲的PCB3〇如第3圖應該彎向光導板 112a之較薄部份，這是為了 tpeB3Q彎曲而置於光供應單 疋組200的燈單元部份上時，防止帶載體構裝20的半導體 晶片焚到燈單元130熱量所劣化。 在顯不單元100耦合至顯示單元固定蓋500的狀態中， 為了防止顯示單元1〇〇偏離顯示單元固定蓋5〇〇、加強顯示 單元固疋蓋5〇〇與接收容器3〇〇之間的耦合力、並保護顯示 單兀不爻外部衝擊，如第6圖所示，一個底座7〇〇係耦合且 固疋至顯示單元固定板5〇〇及接收容器3〇〇。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第7圖顯示根據本發明另一實施例之光供應單元組200 ’此處’除了光供應單元組之外的其他元件可同樣適用於 本LCD，因此刻意省去描述。 參照第7圖，顯示兩個光供應單元組16〇及17〇，各個 光供應單元組具有與第丨圖至第5圖相同方式彼此耦合之兩 個光供應單元。兩個光供應單元組16〇及17〇彼此耦合，使 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 13 1224702
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（11) 得一個光供應單元組之單元光供應單元的較薄部份係面對 另一個光供應單元組之單元光供應單元的較薄部份，此時 ，接收容器300的底部應具有能夠收納具有上述構造的光 供應單元組200之此種結構。 第8圖顯示根據本發明另一實施例之光供應單元組。 參照第8圖，光供應單元組94〇包含平行排列之至少兩 個平坦的光導板9 1 〇及配置於光導板9丨〇的一邊緣上或光導 板910與光導板910之間之一個燈單元92〇。 如同習知實施例，接收容器3〇〇的底部應具有能夠收 納光供應單元組940之此種結構。 第9圖顯示根據本發明另一實施例之光供應單元組98〇 〇 參照第9圖，光供應單元組98〇包含配置於中心部上之 一個平坦型光導板95〇、配置於平坦型光導板95〇兩側上之 楔型光導板960、及配置於平坦型光導板95〇與楔型光導板 960之間的一個燈單元97〇。 如同習知實施例，接收容器3〇〇的底部應具有能夠收 納光供應單元組980之此種結構。 如上述，本發明可提供一種藉由形成一個包含多數光 導板及其間配置的一燈單元之光供應單元組而具有高且均 勻照度之液晶顯示器。 並且，利用楔型光導板並連接多個楔型光導板，使光 導板的重量變輕且可獲得大尺寸螢幕。 並且’因為燈單元所生熱量係有效幅射至外部，可防 本紙張尺度適用中國國家標準（qsjs)A4規格（210 X 297公釐） —-----------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 14 1224702 A7 B7 五、發明說明（12) 止安裝在PCB上的半導體晶片及帶載體構裝產生劣化。 雖已詳述本發明，應瞭解可作多種變化、替代及更改 ，而不背離申請專利範圍界定之本發明的精神與範圍。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 元件標號對照 110，112a，910…光導板 260…轂 112，116，118 …侧壁 300…模架 114···階狀部 400…漫射層 119,418,428···突部 410…第一漫射層 130，134,920,970"，燈單元 414…反射構件 13 2…燈蓋 418a，428a··· |禺合孔 13 4 •"燈 420…第二漫射層 150···光供應單元 500…顯示單元固定蓋 160，170,200,940,980 …光 520…推件 供應單元組 5 3 0…導件 210···反射板 600…背光總成 235···突部固定槽 700…底座 240…熱幅射孔 950…平坦型光導板 250···開口 960…楔型光導板 ---------------------訂--------- (t·先閱It.背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 15

Claims (1)

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 i · 一種液晶顯示器，包含： 一個光供應單7L組，具有平行排列之至少兩個光 導板及耦合至該光導板一側之至少一個燈單元· 一光控制元件，安裝在該光供應單元組之一上表 面上，以均句地控制該光導板與該燈單元之間的照度 一反射板，配置於該光供應單元組之一後表面上 且具有與4光供應早元組的後表面相對應的形狀； 一個背光總成，包括一個接收容器以收納該光供 應單元組、该光控制元件及該反射板；及 一顯示單元，安裝在該光控制元件上並由該接收 容器所固定。 2 ·如申请專利範圍第1項之液晶顯示器，其中該光供應單 兀組包含多數之光供應單元，各該等光供應單元包含： 一光導板，具有楔型長方狀平行六面體形狀，其 厚度從一邊緣前往該邊緣所面對的另一邊緣減小，該 光導板具有一個形成於該一邊緣上緣上之階狀部及一 個形成於該光導板的一後表面上之圖案化反射層；及 光供應単元，具有一燈早元，該燈單元包括一 燈蓋及一燈，該燈單元耦合至該光導板的一邊緣， 其中一個該等光導板的一較薄端部係安裝在與該 燈單元相耦合之該階狀部上。 3 ·如申凊專利範圍第1項之液晶顯示器，其中該光供應單 元組包含一第一光供應單元組及一第二光供應單元組 I ^ ----------------tr---------^Aw. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-16 - 1224702 A8SC8D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 ，該第一光供應單元組及該第二光供應單元組各包含： 一光導板，具有楔型長方狀平行六面體形狀，其 從一邊緣前往該邊緣所面對的另一邊緣減小厚度，該 光‘板具有一個形成於該一邊緣上緣上之階狀部及一 個形成於該光導板的一後表面上之圖案化反射層；及 一光供應單元，具有一燈單元，該燈單元包括一 、且蓋及 44燈單元搞合至該光導板的一邊緣， 其中一個該等光導板的一較薄端部係安裝在與該 燈單元相_合之該階狀部上， 其中該第一光供應單元組係連接至該第二光供應 單元組，使得該第一光供應單元組的一較薄端部係朝 向該第二光供應單元組之一較薄端部。 •如申明專利範圍第3項之液晶顯示器，其中該光導板包 含一個形成於與該燈單元相垂直之該光導板的一側壁 上之防搖突部。 5.如申请專利範圍第丨項之液晶顯示器，其中該接收容器 具有長方狀平行六面體形狀，其上表面開啟且底表面 具有與該光供應單元組後表面相配合的形狀，該形狀 具有一個收納該光供應單元組2〇〇之空間， 其中該接收容器包含： 一突部輕合槽’形成於與該防搖突部相對應之一 部份上且1¾合至該防搖突部； 一熱幅射孔，形成於與該燈單元相對應之一部份 上，用以幅射自該燈單元所生熱量； 17 7 --------tr---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
17 1224702 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一開口，形成於除了該熱幅射孔以外的一其餘部 份上，以減小該接收容器的重量，及 一固定突部，形成於該接收容器的一角上並突出 一預定高度，用以固定該光控制元件的漫射。 6.如申請專利範圍第丨項之液晶顯示器，其中該光控制 件包含： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一第一層，具有一個形成於一個與兩個相鄰單元 光供應單元之間的接觸部相對應的部份上之反射層， 且用於加強照度均勻度；及 一第二層，安裝於該第一層上且具有至少一層 漫射通過該第一層之光線。 7·如申請專利範圍第1項之液晶顯示器，其中該光供應 元組及該光控制元件係固定至與該接收容器相耦合 一個固定蓋的一後面，且該顯示單元係固定至該固 蓋之一前面。 8_ —種液晶顯示器，包含： 一個光供應單元組，具有平行排列之至少兩個 坦的光導板及耦合至該平坦的光導板一側之至少一 燈單元； 一光控制元件，安裝在該光供應單元組之一上表 面上，以均勻地控制該平坦的光導板與該燈單元之間 的照度； 一反射板，配置於該光供應單元組之一後表面 且具有與该光供應單元組的後表面相對應的形狀； 以 πσ 早 之 定 平 個 上 ! — ！彭--------tl---------線參 龜 、 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁：ί 18 1224702 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一個背光總成，包括一個接收容器以收納該光供 應單元組、該光控制元件及該反射板；及 一頒示單元，安裝在該光控制元件上並由該接收 容器所固定。 9 · 一種液晶顯示器，包含·· 一光供應單元組，具有一平坦型光導板、耦合至 該平坦型光導板之一個楔型光導板、及耦合至該平坦 型光導板或該楔型光導板的一側之至少一個燈單元， 其中該平坦型光導板及該楔型光導板呈平行配置； 一光控制元件，安裝在該光供應單元組的一上表 面上，用以均勻地控制該光導板與該燈單元之間的照 度； ' 一反射板，配置於該光供應單元組的一後表面上 且具有與該光供應單元組的後表面相對應之形狀； 月光4成，包括一接收容器以收納該光供應單 兀組、該光控制元件、及該反射板；及 ,、、、員示單元，女裝在该光控制元件上且由該接收 容器所固定。 H).如申請專利範圍第9項之液晶顯示器，其中該模型光導 板的-厚侧係朝向該平坦型光導板的一側，且該燈單 元配置於該平坦型光導板的一側與該楔型光導板的厚 側之間。 η·如申請專利範圍第9項之液晶顯示器，其中該平坦型光 導板係為至少兩個平行配置的導板。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM4規格⑵〇 χ 297公金__ ----------------訂---------線 ^_w. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 19
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